DS18B20的调试总结和程序

DELAY5();
//端口输出
//产生下降沿，至少维持一微秒
//将端口设为输入，等待读取 //在 15US 之Байду номын сангаас读取数据
//延时大概 5US
if(DQ) ch=ch|0x80;
else ch=ch&0x7f;
DELAY9(8);
} return(ch);
//每两个读数据之间间隔要大于 60US //返回读到的数据
初始化时序
初始化时序步骤： 1. 主机将端口设为输出，先发送一个高电平，然后再拉低，维持 480-960US；（推荐 500-600US） 2. 主机将端口设为输入，上拉电阻此时将电平拉高，主机等待 60US-200US；（推荐 100-150US） 3. 主机读取端口数据，低电平则初始化成功；高电平表示初始化失败； 4. 读取数据完毕后，主机等待至少 400US； （推荐 450-500US） 注： 第四步很重要，读取初始化状态后，仍然延时 400US 才可以初始化完毕，否则传感器不能 正常使用； 在这里注意端口需要不停地改变方向；在主机发送时，设为输出，主机接收时，设为输出；
} 以上三段为底层基本函数；DELAY 后面的数字 DELAY1，DELAY5，DELAY9 为延时的微秒时长； DQ 设置为硬件连接的端口，DQ_OUT 为端口方向的设置；
然后就是调用函数了： 当数据线上还有一个 18B20 时，通常步骤如下： 初始化； 跳过 ROM； 温度开始转换命令； 等待温度转换完成；//当使用 18B20 默认的 12 位转换精度，用时 750MS，经检验，一般耗时比理论稍长； 初始化； 跳过 ROM； 读暂存器命令； 将温度数据低八位，高八位依次取出； 初始化；//注：最后仍然要进行初始化 结束； 对应的函数如下：
/****************读取温度命令程序***************************************/
uint TEMP_READ_18B20(){
byte dummy=0; byte TEMH=0,TEML=0; uint TEM_RESULT; dummy=INIT_18B20(); if(dummy==0){
//返回值为 1，表示失败，返回值为 0 表示成功
}
端口写数据时序
1. 主机将电平拉高，稍微延时（推荐值：2US），然后拉低电平，产生一个下降沿，表示写数据开始；低电平维持 至少 1US；（此时推荐 2US）
2. 此时，将要写的 1 或 0 放在数据线上；（从写数据第一步开始到现在，整个过程在 15US 之内完成； 3. 然后主机延时等待至少 50US；（推荐 60US） 4. 主机最后将电平拉高； 5. 每写两位数据之间的间隔要大于 1US；
DELAY9(70);
DQ_OUT=0;
//设置为输入，设为输入 15 到 60US
DELAY9(6);
//等待 18B20 响应,如果为低电平表示初始化成功，维持 60 到 240
//微秒
DQ_RETURN=DQ;
DELAY9(70);
//读完数据后，仍然延时，至少 480US
return(DQ_RETURN);
//将数据按位取出，从 LSB 到 MSB 依次送出
//电平维持 40US 以上，18B20 将在此时将数取出
} DQ=1;
}
//最后将电平重新拉高
读数据时序
1. 主机将电平拉高，稍微延时（推荐 2US），然后将电平拉低，产生一个下降沿，表示读数据；这个低电平至少 维持 1US，此处推荐 2US；
TEM_RESULT=(TEML>>3)+(TEMH<<5); //分辨率为 0.5° 舍弃后面三位数据，并且只有 11 位是温度值，高八位中的前五位是符号位；
读取为 1 时温度为负；读取为 0 时，温度为正；
WRITE_18B20(0x44); //温度开始转换命令
}
return(dummy);
//返回 0 表示成功初始化，开始转换温度
}
注：在开始转换命令和读取温度之间，若 18B20 忙于转换温度，电平为低电位； 转换完毕将电平拉高；若不想用 DELAY 等待温度转换，可读取 DQ 值，为 1 则表示转换完毕，可以开始读 取数据了；
在单片机的使用中，不要用浮点数，全部用整数代替，在数据进行移位作乘法时，一定要注意数据有没有越界， 算出来的数很容易出现错误，并且在出现浮点数时，可以将数据放大到一定的精度，然后在显示时，将小数点 移到对应的位置即可； 在数据做乘法容易越界时，一般将其赋给一个字节多的整数，作为中间变量运算，在确保数据不会越界后，再 将其赋给最后结果；
/********************温度开始转换命令程序*******************************/
byte TEMP_DETECT_18B20(){
byte dummy=2; dummy=INIT_18B20(); if(dummy==0){
//初始化
WRITE_18B20(0XCC); //跳过 ROM，不读地址，直接通讯
/***************从 18B20 取出字符*******************************/ byte READ_18B20(){
byte ch=0; byte i;
for(i=0;i<8;i++){
DQ_OUT=1; DQ=1; DELAY1(); DQ=0; DELAY1(); DQ_OUT=0; ch=ch>>1;
//初始化
WRITE_18B20(0XCC); //跳过 ROM WRITE_18B20(0xBE); //读暂存存储器的值命令 TEML=READ_18B20(); TEMH=READ_18B20(); //读温度的高 8 位和低八位 dummy=INIT_18B20(); //最后初始化，表示读取温度结束 }
单个 18B20 实现温度测试步骤（2013/5/30）
注：该文档所用程序为 FREESCALE JM60 单片机，总线时钟为 8M，若要移植到其它 MCU 上，需要将时间重新调节， 或者更改总线时钟频率的输出；
电路图
DS18B20 工作协议：初始化，存储器操作命令，处理数据；
在关于时序的编写中，for 循环中的 NOP 指令，和单独调用的 NOP 指令所用时间完全不同；NOP 占用 1/总线时 钟的时间；如 JM60 的总线时钟为 8M，则 NOP 指令一定占用 0.125US，而将 NOP 放在 FOR 循环中，由于 FOR 的判断指令，加法指令，以及转子程序等等消耗的时间很长，远远大于一个 NOP 的指令，此时，若要获得执行 代码的精确时间，最好用示波器观察，再得出最直接的结果；
注： 在写步骤中，整个过程端口方向均为输出；
这里对时序要求高，最好用示波器调整出精确的时序； /*****************向 18B20 写数据********************************/ void WRITE_18B20(unsigned char ch){
byte i; for(i=0;i<8;i++) {
/*****************18B20 的初始化程序***************************/
byte INIT_18B20() {
byte DQ_RETURN=2;
DQ_OUT=1;
//引脚设置为输出
DQ=1;
DELAY1();
//稍微延时，即可
DQ=0;
//将电平拉低至少 480uS，最大为 960US
//返回值为温度的十倍，小数点后一位
主函数中调用：
SIGNAL=TEMP_DETECT_18B20();
if(SIGNAL==0){
if(DQ)
//此时端口为 1，则表示转换完成
TEMP_RESULT=TEMP_READ_18B20();
//返回温度的十倍值
若时序错误，很有可能读出的数据位 0XFF;若温度传感器烧坏，容易读到 85°； 使用默认 12 位转换精度，分辨率为 0.0625°，此处不需要这么高的精度因此：
2. 将端口方向设为输入，必须在下降沿之后的 15US 内将端口数据读取；此处推荐端口方向设为输入后，延时 5US， 读取端口数据；
3. 读取数据完毕后，延时 60US 即可； 4. 每两个数据位之间间隔大于 1US；
注： 在这个时序内，要不断改变端口方向； 如果上拉电阻阻值合理设置，可以小于 4.7K 欧姆，利于提高时序速度； 读数据和写数据都是 8 位，从 LSB 开始发送；
TEM_RESULT=(TEML>>3)+(TEMH<<5); //分辨率为 0.5° TEM_RESULT=TEM_RESULT*5;
if((TEMH&0X80)!=0)
//最高位为 1，则为负温度
;;
// TEM_RESULT=~TEMP_RESULT+1;
//温度为负，取补码
return(TEM_RESULT); }
DQ_OUT=1; DQ=1; DELAY1(); DQ=0; DELAY1(); DELAY1();
if((ch&0x01)==1) DQ=1; else DQ=0; ch=ch>>1; DELAY9(8); DQ=1;
//端口设为输出，并给个拉低电平的下降沿 //拉低电平，并维持一微秒以上，表示要发送数据 //在 15US 内将要写的电平写在线上